金属钼的重要作用

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1、金属钼的重要作用摘要：介绍了钼的分布，制备，基本的性质和相关的几种重要合金，以及作为重要的稀有金属在金属冶炼，探测，航天，医学，农业，催化剂，陶瓷等各个领域的重要作用和影响，最后介绍了金属钼的发展前景。关键词：钼及钼合金；组织与性能；加工工艺；稀土掺杂；金属冶炼1金属钼的介绍1.1金属钼的基本介绍钼是元素周期表中VIB族元素，原子序数42，原子量95．94。密度10.2克/立方厘米。熔点2610℃。沸点5560℃。化合价+2、+4和+6，稳定价为+6。钼是一种过渡元素，极易改变其氧化状态，在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。在氧化的形式下，钼很可能是处于

2、+6价状态。虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态，但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。钼是黄嘌呤氧化酶/脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分，从而确知其为人体及动植物必需的微量元素。1.2金属钼的分布在中国被探明的稀有金属资源丰富，规模庞大。钼、稀土、钛、钨位居世界首位。据美国地质调查所估算，2007年中国稀土埋藏量约为2700万吨、钨埋藏量约180万吨、钼埋藏量约330万吨、钛埋藏量约2亿吨。其中，钼在我国储量居世界前列，陕西省华县金堆镇、辽宁葫芦岛、吉林、山西、河南、福建、广东、湖南、四川、江西、甘肃等省均有钼矿，且储量大，开发

3、条件好，产量在全国占有重要地位。具有工业价值的钼矿物主要是辉钼矿,约有99%的钼矿是以辉钼矿状态开采出来的。1.3金属钼的物理性质高熔点与高沸点是钼的显著特点之一，其熔点为2620℃，仅次于碳、钨、铼、钽和锇，沸点为5560℃。20℃时，钼的密度为10．22g／cm，仅约为钨的1／2。钼的线膨胀系数为(5．8—6．2)×10～，只是一般钢铁的1／3～1／2，与二氧化硅相近，线膨胀系数低使得钼材在高温下尺寸稳定，减少了破裂的危险。钼的热导率数倍于许多高温合金，大约为铜的1／2。钼的电导率较高，约为铜的1／3，而且随温度的升高而下降。钼具有很高的弹性模量，是工业中

4、弹性模量最高者之一，而且受温度影响较小，甚至在800℃时仍高于普通钢在室温下的数值。热中子捕获面小也是钼的重要性质之一，这使钼能用于核反应堆中心的结构材料。钼的延伸性能比钨好，可加工成很薄的箔材和很细的丝材1.4金属钼的化学性质钼具有2个未被电子充满的外电子层，N层与0层，这样的结构使钼具有多种化学价态，可形成种类繁多的化合物。常温下钼在空气中的化学性质很稳定，不会被盐酸、氢氟酸、碱液腐蚀，但能溶于浓硫酸、硝酸和王水；当温度达到400℃，会发生轻微氧化，高于600℃时钼金属迅速氧化成三氧化钼；高于700℃时，水蒸气将钼强烈氧化生成二氧化钼。1.5钼粉的制备目前

5、工业化生产钼粉主要采用传统的制各工艺，一般都是以二氧化钼、三氧化钼或钼酸铵作为原料，在固定床或流化床式还原设备内，用氢气还原的方法来制取金属钼粉，产出的钼粉粒径一般在微米级，主要应用于一‘般的压制钼材和制各其它粉末冶金制品的原料。钼粉的传统制各工艺具有成本低、易工业化生产的优势．但也存在生产周期长、温度高的缺点。采用不同的原料和不同的工艺，可获得粒度、形貌和含氧量不同的钼粉。2金属钼的几种合金2.1钼及钼合金单晶钼及钼合金单晶具有韧一脆转变温度低、不存在高温和低温晶界破坏、与核材料有良好的相容性、高温性能稳定等优点，可以显著提高零部件使用的稳定性、可靠性和工作

6、寿命，因此被广泛用于电子、机械、核能工业等高技术领域。近年来，随着科学技术的快速发展，钼及钼合金单晶的应用领域不断扩大。2.2钼铼合金由于所谓的“铼效应”，钼铼合金的性质得到了极大地改善，使合金的强度、塑性以及焊接性都同时得到提高，并使合金具有较低的韧一脆转变温度阻，因而钼铼合金在航空航天和电子工业等领域得到了广泛的应用。研究表明，性能最好的是含铼11％～50％的钼铼合金，而铼含量为40％～50％时，合金用途最广。近年来美国能源部的研发人员研发出几种新型钼铼合金。其中最引人瞩目的是ODS钼铼合金，即氧化镧、氧化铈或氧化钍强化的钼铼合金。该新型钼基合金的制法是将

7、氧化钼、硝酸镧(或醋酸镧)分散在水溶液中，在氢气环境下，将氧化钼和硝酸镧加热还原为钼粉和氧化镧，再加入铼粉混合后压制，而后在氢气气氛中烧结成合金锭，最后将合金锭压制成型，即得到含氧化镧的钼铼合金。该合金强度高，加工性能和高温性能好。2.3钼钛锆(TZM)合金TZM合金是在钼中加入一定量的Ti和zr而形成的一种高温合金。Ti和zr的加入使得在钼中出现Mo—Ti固溶体和弥散的质点，因而使钼基体得到Mo—Ti固溶体的固溶强化和TiC质点的弥散强化旧。TZM合金具有熔点高、强度大、弹性模量好、线膨胀系数小、蒸气压低、导电导热性好、抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点，从

8、而在很多领域得以广泛应用：①在高温、高